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我国暖通空调新技术的发展和应用第四讲区域冷热电三联供技术&分布式能源技术分布式能源技术分布式能源技术分布式能源技术热电联产的定义一次能源通过燃烧既能够生产电能或机械能，又可以回收废热用于供热的联合生产过程。如果和制冷过程结合起来还可以达到供冷的目的。热电联产概述我国确定热电联产的条件应符合下列指标：一是总热效率年平均大于45%。二是单机容量50MW以下的热电机组，其热电比年平均应大于100%；单机容量50MW～200MW的热电机组，其热电比年平均应大于50%；单机容量200MW及以上抽汽凝汽两用供热机组，在采暖期内热电比应大于50%。热电联产概述世界热电联产发展的主要趋势主要体现在八个方面:比例逐步提高;采用大型供热机组;推广使用洁净煤热电联产技术;全面研究节能技术;实施热能消费计量;使用清洁燃料;采用分布式能源系统;投资、经营市场化。热电联产分类根据热电联产所用的能源及热力原动机形式的不同，分为汽轮机热电厂型;燃气—蒸汽热电厂型;天然气热电厂型;核能热电厂型;热泵热电厂型和生活垃圾焚烧热电厂等几种类型。热电联产概述冷热电三联供概述冷热电联产是指使用一种燃料，在发电的同时将产生的余热回收利用，做到能源梯级利用与传统的集中式供电相比，这种小型化、分布式的供能方式，可以使能源的综合使用率提高到85％以上，一般情况可以节约能源成本的30-50％以上由于使用天然气等清洁能源，降低了二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳等温室气体的排放量，从而实现了能源的高效利用与环保的统一，减低了碳排放•每1000m2办公室需要150－170KW的制冷输出冷热电三联供原理热力±4.4kW可燃气体电力±3.8kW(天然气)成本概算=3.8kW(度)电+4.4kW热能﹣1立方标准天然气﹣维修折旧=费用冷热电三联供概述冷热电三联供概述冷热电三联供概述冷热电三联供概述冷热电三联供概述冷热电三联供概述冷热电三联供概述GEJANBACHER燃气热电联供机组吸收式溴化锂冰水机组斯洛伐克工厂冷热电三联供示意图电力输出吸收冰水机冷却塔热输出流失天然气热电联共机组热电联供系统提供了热,冰水,和电力•冷却系统中的热水成为吸收式冰水机组的推动能量.•燃气发动机的废气可成为蒸汽发生器能源，为高能双效式冰水机组提供蒸汽.•在寒冷的季节，燃气发电机组可以为现场提供热力需求.•产生的电力可以申请销售给电网或者供现场使用.冷热电联供系统与传统制冷技术的对比优势•使用热力运行，利用了低价的“多余能源”•吸收式冰水机组内没有移动件,节省了维修成本•冰水机组运行无噪音•运行和使用周期成本低.•采用水为冷却介质,没有使用对大气层有害的物质.土耳其Altinmarka食品厂热电联供2台JMC320GS-NL天然气机组2096kW电力输出2308kW热力输出2002-11启用用途为可可生产提供蒸汽德国科隆机场热电冷三联供工厂机组类型:4台天然气JMS616GS-N.LC电力输出:7,744kW热力输出:8,800kW(RW/FW70/95°C)制冷输出:3,900kW(使用2台冰水机组)3,300kW(尖峰时段使用2台压缩式机组）调试时间:1998-11月西班牙CERABRICK砖厂热电联供6台JMS620GS-NL天然气机组16332kW电力输出17394kW热力输出1999-9月启用窑炉干燥用德国Muhheim地区热力公司机组:2台天然气JMS629GS-NL电力输出:5432kW热力输出:5516kW启用:1998-11月匈牙利LindenRepcelak热电联供3台JMC320GS-N.LC燃料:低热值天然气电力输出:3195kW热力输出:3447kW启用:2003-12月用途:天然气厂余气利用我国国家的政策支持十一五期间支持并建设了一大批区域性热电厂在《大气污染防治法》、《节约能源管理暂行条例》、《节能技术政策大纲》、《节能法》等文件中都明确提出要鼓励发展热电联产在1998年开始执行的国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录中也包括热电联产的项目国家计委、国家经贸委、电力部、建设部于1998年2月17日又颁布了《关于发展热电联产的若干规定》。支持和鼓励在中国发展热电联产项目上海市政府的政策支持批准的优惠的天然气价格:每立方米人民币2.40-2.84元可能降低到2.04元进口CHP设备，免征进口关税和进口增殖税政府投资的项目，优先使用分布式供能系统支持分布式供能系统电力并网支持企业在本市投资建立专业化的能源服务供应公司（ESP）由市政府组织相关企业进行技术攻关，促进CHP关键设备标准化和规模化生产由市相关部门做好设计施工等标准和规范的制订，促进CHP推广应用节能法的监督管理限期达标分布式能源发展情况及应用广州大学城广州大学城位于广州市番禺区小谷围岛，面积约18平方公里。规划功能划分有10所大学园区、中心南北商业区、中心湖信息共享区。2002年底动工建设，2004年9月一期工程完成，3万大学生入读。2005年二期工程完成，近9万学生入读。计划招生人数18～20万，教职工及科技人员8.5～10万，规划人口35～40万。广州大学城区域供冷系统概况总装机冷量近11.28万RT（39.7万kW），总蓄冰量近26万RTH。广州大学城设四个区域供冷站：第一冷站装机容量10.2万KW（2.9万RT）；第二冷站装机容量11.2万KW（3.18万RT）；第三冷站装机容量8.9万KW（2.5万RT）；第四冷站装机容量9.5万KW（2.7万RT）；冷水管网总长度将近120公里。已建成十所大学使用区域供冷的单体建筑约280栋，总建筑面积近352万平方米，占规划总装机冷量的约65%，工程总投资：一期(10所大学用)5.73亿元，二期(全岛使用)8.5～9.0亿元，平均每冷吨工程投资约0.8～0.85万元，4个冷站建筑面积约4万平方米。十所大学预计年售冷量约1.8～2.58亿KWH，全部完成后预计年售冷量约为4～5亿KWH。广州大学城广州大学城组团公园(11500RT)第三冷冻站装机容量33060KW(9400RT)装机容量47128KW(13400RT)大学城主体公园第二冷冻站装机容量70692KW(20100RT)广州大学广州美术学院第四冷冻站广州大学城京珠高珠江河速公路第一冷冻站装机容量40446KWG天燃气余热锅炉尾气蒸气发电机G电力电力输送电网第二三四冷站电制冷蓄冰第一冷站高温水蒸气换热生活热水用户高温水蒸气用户用户空气进气冷却设备用户空调设备2C~13C冷水电力输送电力输送3C~13C冷水高温水蒸气吸收式制冷+电制冷燃气轮发电机一期2x4.2万KW蒸气一期2x1.5万KW电力130C广州大学城大学城能源综合利用系统冷水供进气冷却用户空调设备高温水或蒸气吸收式制冷+电制冷第一冷站第一冷站部分用户部分38C32C+32C13C二次管网及板换间部分38C8C8C3C广州大学城大学城区域供冷系统美国芝加哥城市区域供冷芝加哥的区域冷站总峰值负荷97428RT，蓄冰容量309400吨时，削峰电量35900千瓦，所服务的区域供冷系统总冷量为200000RT（负荷系数0.487,装机容量减少51.3%)。区域供冷系统由四个冷站组成，其中芝加哥商业大厦二号冷站,峰值冷量29578冷吨，蓄冰装置的蓄冷容量125000RTH(438MWH)，削峰电量13200千瓦。美国芝加哥城市区域供冷第二制冷站第一制冷站美国芝加哥城市区域供冷第四制冷站第三制冷站美国芝加哥城市供冷3#站夜景美国芝加哥城市区域供冷美国芝加哥城市区域供冷冷冻站设在蓝十字保险大厦B2层美国芝加哥城市区域供冷3#92层英油摩天大楼54层普天寿大厦蓝十字保险大厦美国芝加哥冷站供冷服务客户美国芝加哥城市区域供冷襄樊天然气公司为了推广冷热电三联供技术，在自己新建的办公楼做了示范工程，采用400千瓦的内燃发电机，所发的电力供给办公和加气站用电；发电机的高温尾气，驱动余热（烟气型）直燃机，为办公楼提供制冷、采暖。总的天然气利用效率达到86%以上，而单纯的发电机效率只有38%，这就大大提高了能源的利用效率，节省了能源。襄樊天然气公司天然气价格年发电量年天然气成本年回收余热折合产汽量锅炉产蒸汽成本2元/立方米162.4万千瓦时98.2万元3962吨214元/吨年产蒸汽效益工资和福利费设备总价设备年折旧年维修费用84.8万元15万元327.2万元18.2万元7.0万元燃气内燃机装机容量燃料消耗量回收余热量设备满负荷年利用小时年天然气耗量406kw1213kw691kw4000h49万立方米发电成本发电效率综合效率投资回收期0.24元33%90%2.5年襄樊天然气公司400千瓦级燃气内燃机热电联产的经济分析结果：